高中物理常考十大公式之平拋運動公式

來源：高考網(wǎng)整理 2019-10-20 20:25:29

　　2020年高考即將開戰(zhàn)，你準(zhǔn)備好了嗎？對于高中物理成績不好的同學(xué)來說，熟悉復(fù)習(xí)資料的積累要隨時整理。高考網(wǎng)小編為各位考生整理了一些高考物理必備的知識點，供大家參考閱讀！

　　平拋運動的概念

　　物體以一定的初速度沿水平方向拋出，如果物體運動中僅受重力作用，這樣的運動叫做平拋運動。平拋運動是勻變速曲線運動。

　　平拋運動可看作水平方向的勻速直線運動以及豎直方向的自由落體運動的合運動。

　　其實，這里平拋運動，就是數(shù)學(xué)中講到的拋物線(二次曲線)中“拋物”二字的由來了。

　　平拋運動的公式

　　平拋運動的位移公式

　　平拋運動的速度公式

　　平拋運動軌跡是二次函數(shù)的證明

　　前文中講到了，平拋運動軌跡與是數(shù)學(xué)中講到的拋物線一致。下面我們來給大家做一個證明。我們知道拋物線軌跡是二次曲線（函數(shù)y關(guān)于自變量x的二次曲線），下面我們來對拋物線軌跡做一個證明，證明其也是二次函數(shù)關(guān)系。這是新課標(biāo)改革新添加的內(nèi)容，在大綱版中沒有涉及。

　　前面已經(jīng)提及，做平拋運動的物體，在水平與豎直兩個方向上的位移公式如下：

　　水平方向x=v₀t；（1）

　　豎直方向y=½gt^2；（2）

　　把(1)中的t=x/v₀帶入到(2)中，不難得到這樣的結(jié)論y=gx²/（2v₀²）

　　我們可以將其寫成y=kx²的形式；其中k=g/(2V₀²)。

　　平拋運動的三種典型軌跡分析

　�。�1）落到斜面上

　　示意圖如下圖所示，這種情況下，同學(xué)們要列出唯一方程。因為根據(jù)題中限制，要求的是平拋運動軌跡與斜面直線相交。

　　需寫出唯一方程，這種情況下在N點滿足y和x的比例，等于θ角的正切值。

　�。�2）垂直打到斜面上

　　示意圖如圖所示，這種情況下要從速度方程入手。題中的垂直落到，指的是速度的問題，速度的方向與斜面所在直線垂直。因此，滿足的是在P點，物體的合速度方向與水平速度方向的夾角與斜面夾角互余。

　　

　　（3）距離斜面最遠

　　示意圖如下圖所示，這種情況下，滿足的是B點合速度的方向與斜面方向平行。

　　平拋運動實驗

　　儀器由平拋導(dǎo)軌（作為鋼球滾動導(dǎo)引軌道。起承載鋼球，并使球水平拋出的作用）；接球槽（承接鋼球，同時能使球自動描下跡點）；調(diào)平螺栓（調(diào)節(jié)底板上的四只調(diào)平螺栓，配合重錘，使屏板與水平面垂直）；拋球開關(guān)、鋼球、紙夾、屏板及底板等組成。

　　實驗前期準(zhǔn)備

　　1、將平拋導(dǎo)軌用螺釘固定在屏板左上方。掛上重錘。

　　2、檢查平拋導(dǎo)軌，要求導(dǎo)軌末段水平部分與重錘線垂直。

　　3、通過底板四只調(diào)平螺栓的調(diào)整，使重錘線與屏板上的紅色標(biāo)線平行，從而達到屏板面與水平面豎直。

　　平拋運動實驗具體操作步驟

　　1、通過調(diào)節(jié)接球槽兩側(cè)小旋鈕，順著支桿上下移動接球槽，可將接球槽放到屏板上的任意位置上。（位置應(yīng)先取上gt方位，逐次下移）。

　　2、把白紙和復(fù)寫紙疊放在一起（復(fù)寫紙在外）平整地壓入屏板上紙夾內(nèi)(或改用磁鐵將紙壓住)。注意矩形紙的一角要和原點0重合，其水平邊、垂直邊亦應(yīng)與原點0的兩條邊線相吻合。

　　3、調(diào)整好拋球開關(guān)在軌道上的位置，并將拋球開關(guān)背部的鎖緊螺栓擰緊，將鋼球裝入拋球開關(guān)，此時鋼球?qū)⑼Ｔ谄綊亴?dǎo)軌某一高度處，然后按動拋球開關(guān)，釋放鋼球，鋼球?qū)⒀刂鴮?dǎo)軌凹槽滾下并被水平拋出，落在接球槽上，通過復(fù)寫紙便在白紙上留下痕點。

　　4、將接球槽逐次下降，重復(fù)上述操作，即在白紙上描得一系列鋼球運動點跡。（一般取4～6點即可）

　　5、取下白紙，以0點為原點畫出各跡點的X、Y軸坐標(biāo)（向右的X軸，和豎直向下的Y軸）。用平滑曲線將記下的各點連接便可畫出鋼球的平拋運動軌跡。

　　6、量出各點的高度h和水平距離S，利用公式h=1/2gt2和S=VT便可求出鋼球的水平分速度即鋼球做平拋運動的初速度V，最后算出平均值。

　　平拋運動實驗注意事項

　　1、實驗wuli.in前的準(zhǔn)備第2點、第3點是做好實驗的成敗關(guān)鍵，一定要認真。

　　2、四只調(diào)平螺栓不能懸空，應(yīng)保證底板呈水平位置。

　　3、只有鋼球的起始位置在導(dǎo)軌上所處的高度保持不變時，才能使鋼球每次拋出時的初速度相等，否則鋼球速度時大時小，影響實驗的準(zhǔn)確度。

　　4、拋球開關(guān)可上下調(diào)節(jié)高度，鋼球做平拋運動的高度不同，所求出的初速度V也不同。

　　5、做好鋼球的防銹防護，涂擦牛油或凡士林。

　　6、注意防潮、防塵。

　　7、實驗完畢，旋松接球槽兩端螺絲，任其自然地放置于底板上。

　　8、紙必須鋪平，否則會影響鋼球下落的速度。

　　平拋運動距離斜面最遠

　　平拋運動的基本性質(zhì)

　　平拋運動是所有運動概念和分類中考察最多的一種�；拘再|(zhì)有：

　　wuli.in平拋運動的時間僅與拋出點的豎直高度有關(guān)。

　　物體落地的水平位移與下落時間、水平初速度大小有關(guān)。

　　平拋運動的物體在任何相等的時間內(nèi)速度的增量都是相同的。

　　平拋運動的物體在任意相等的時間里，物體動量的變化量相等。

　　落地時間越長，速度越接近于豎直狀態(tài)。

　　平拋運動可看作水平方向的勻速直線運動以及豎直方向的自由落體運動的合運動，這兩個分運動各自獨立，又是同時進行，具有分運動的獨立性和等時性。

　　平拋運動重要的結(jié)論

　　（1）平拋物體任意時刻瞬時速度方向的反向延長線與初速度延長線的交點到拋出點的距離都等于水平位移的一半。

　　（2）從斜面上沿水平方向拋出物體，若物體落在斜面上，物體與斜面接觸時的速度方向與水平方向的夾角的正切是斜面傾角正切的二倍。

　�。�3）上面的這句話，還可以這么來分析:從斜面上水平拋出的物體，若物體落在斜面上，物體與斜面接觸時速度方向、物體與斜面接觸時速度方向和斜面形成的夾角與物體拋出時的初速度無關(guān)，只取決于斜面的傾角。